重难点07传送带问题专题2022-2023学年高一物理题组法突破重难点（人教版2019必修第一册）（解析版）

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人教版新教材高中物理必修第一册 第四章 运动和力的关系
相对运动模型---传送带专题
（题组分类训练）
题组特训 特训内容
题组一 物体初速为 0 的水平匀速传送带模型
题组二 物体初速与带速同、反向的水平匀速传送带模型
题组三 物体沿传送带下滑的倾斜匀速传送带模型
题组四 物体沿传送带上滑的倾斜匀速传送带模型
题组五 图像问题在传送带模型中的应用
传送带模型的特征是以摩擦力为纽带关联传送带和物块的运动．这类问题涉及滑动摩擦力和静摩擦力
的转换、对地位移和二者间相对位移的区别，综合牛顿运动定律、运动学公式、功和能等知识，该题型按
传送带设置可分为水平与倾斜两种；按转向可分为物、带同向和物、带反向两种；按转速是否变化可分为
匀速和匀变速两种． 水平传送带模型
题
组 特
训一： 物体初速为 0的水平匀速传送带模型
1.(多选)如图所示，传送带的水平部分长为
L
，传动速率为
v
，在其左端无初速度放上木块，若木块与
传送带间的动摩擦因数为
μ
，则木块从左到右的运动时间可能是(　　)
基础知识清单
情
景图示 滑块可能的运动情况
情景 1 (1)可能一直加速
(2)可能先加速后匀速
情景 2
(1)v0＝v 时，一直匀速
(2)v0>v 时，可能一直减速，也可能先减速再匀速
(3)v0<v 时，可能一直加速，也可能先加速再匀速
情景 3
(1)传送带较短时，滑块一直减速到达左端
(2)传送带较长时，滑块还要被传送带传回右端．其中
当 v0>v 时，返回时速度为 v；当 v0<v 时，返回时速度
为 v0
A.＋ B.
C. D.
【答案】　ACD
【解析】　若木块一直匀加速，则有
L
＝
μgt
2，得
t
＝ ，C 正确；若到达传送带另一端时，速度恰好
等于
v
，则有
L
＝
vt
＝
t
，得
t
＝，D 正确；若木块先匀加速经历时间
t
1，位移为
x
，再匀速经历时间
t
2，位
移为
L
－
x
，则有
v
＝
μgt
1，2
μgx
＝
v
2，
vt
2＝
L
－
x
，从而得
t
＝
t
1＋
t
2＝＋，A 正确．
2.如图所示，一水平的浅色长传送带上放置一煤块(可视为质点)，煤块与传送带之间的动摩擦因数为
μ
.初始时，传送带与煤块都是静止的．现让传送带以恒定的加速度
a
0开始运动，当其速度达到
v
0后，便以此速度做匀速运动．经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后，煤块相对于
传送带不再滑动．求此黑色痕迹的长度．
【答案】　
【解析】　依题意知，传送带的加速度大于煤块的加速度，即
a
0>
μg
，
由运动学公式不难求出，传送带达到匀速的时间为，
煤块达到与传送带相对静止的时间为，
根据以上分析，煤块与传送带的
v
－
t
图象分别如图中直线
OB
和折线
OAB
所示．
因
v
－
t
图线和
t
轴所围图形的面积表示位移，则△
OAB
的面积即为二者间的相对位移，亦即黑色痕
迹的长度
L
.
3. (多选)如图所示，水平传送带
A
、
B
两端点相距
x
＝4 m，以
v
0＝2 m/s 的速度(始终保持不变)顺时
针运转．今将一小煤块(可视为质点)无初速度地轻放至
A
点处，已知小煤块与传送带间的动摩擦因数为
0.4,
g
取 10 m/s2.由于小煤块与传送带之间有相对滑动，会在传送带上留下划痕．则小煤块从
A
运动到
B
的过程中(　　)
A．小煤块从
A
运动到
B
的时间是 s
B．小煤块从
A
运动到
B
的时间是 2.25 s
C．划痕长度是 4 m
D．划痕长度是 0.5 m
【答案】BD
【解析】小煤块刚放上传送带后，加速度
a
＝
μg
＝4 m/s2，由
v
0＝
at
1可知，小煤块加速到与传送带同
速的时间为
t
1＝＝0.5 s，此时小煤块运动的位移
x
1＝
t
1＝0.5 m，而传送带的位移为
x
2＝
v
0
t
1＝1 m，故小
煤块在传送带上的划痕长度为
l
＝
x
2－
x
1＝0.5 m，C 错误，D 正确；之后的
x
－
x
1＝3.5 m，小煤块匀速运
动，故
t
2＝＝1.75 s，故小煤块从
A
运动到
B
的时间
t
＝
t
1＋
t
2＝2.25 s，A 错误，B 正确．
4.如图甲为应用于机场和火车站的安全检查仪，用于对旅客的行李进行安全检查。其传送装置可简化
为如图乙模型，物块
m
在水平传送带上向右运动，两者始终保持相对静止。则下列关于
m
所受摩擦力的说
法中正确的是(　 　)
A．皮带传送速度越大，
m
受到的摩擦力越大
B．皮带传送的加速度越大，
m
受到的摩擦力越大
C．皮带速度恒定，
m
质量越大，所受摩擦力越大
D．无论皮带做何种运动，
m
都一定受摩擦力作用
【答案】 B　
题组特训二：物体初速与带速同、反向的水平匀速传送带模型
1.（多选）如图所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速度 沿顺时针方向运动，传送带右端有
一与传送带等高的光滑水平面。物体以恒定的速率 沿直线向左滑上传送带后，经过一段时间又返回光滑
水平面上，这时速率为 ，则下列说法正确的是( )
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